伊犁師范大學(xué)《化工原理E》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)伊犁師范大學(xué)

《化工原理E》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在化工原理的學(xué)習(xí)中，流體流動(dòng)的阻力計(jì)算是基礎(chǔ)內(nèi)容之一。以下關(guān)于摩擦系數(shù)的確定方法，不正確的是（）A.可以通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定B.可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算C.與管道粗糙度無(wú)關(guān)D.與流體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)2、在化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，需要考慮熱穩(wěn)定性問題。以下關(guān)于熱穩(wěn)定性的分析方法和影響因素，不正確的是（）A.可以通過絕熱操作線分析B.與反應(yīng)的放熱量和傳熱速率有關(guān)C.反應(yīng)物濃度對(duì)熱穩(wěn)定性沒有影響D.可以采取措施提高熱穩(wěn)定性3、在化工過程的傳熱強(qiáng)化中，以下哪種方法不是通過增加傳熱面積來(lái)實(shí)現(xiàn)的？（）A.使用翅片管B.采用波紋管C.提高流體流速D.安裝螺旋隔板4、在化工過程的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以下哪個(gè)方面的考慮對(duì)于減少環(huán)境污染最為重要？（）A.選擇清潔的原料B.優(yōu)化反應(yīng)條件C.采用高效的分離技術(shù)D.設(shè)計(jì)合理的廢物處理方案5、化工中的精餾操作是分離液體混合物的重要方法。對(duì)于精餾塔的設(shè)計(jì)和操作，以下說法錯(cuò)誤的是（）A.理論塔板數(shù)可以通過逐板計(jì)算法求得B.回流比越大，分離效果越好C.進(jìn)料位置對(duì)塔的性能沒有影響D.塔板效率會(huì)影響實(shí)際塔板數(shù)6、在化學(xué)反應(yīng)工程中，對(duì)于氣液反應(yīng)，以下哪種反應(yīng)器類型能夠提供較大的相界面積？（）A.鼓泡塔反應(yīng)器B.填料塔反應(yīng)器C.噴霧塔反應(yīng)器D.以上反應(yīng)器類型效果相同7、在化工中的分離設(shè)備性能評(píng)價(jià)中，關(guān)于分離效率的指標(biāo)，以下哪種表述是準(zhǔn)確的？（）A.分離效率的常用指標(biāo)包括分離因子、回收率、純度等。分離因子表示混合物中兩組分分離的難易程度；回收率反映了目標(biāo)組分的回收程度；純度則表示產(chǎn)品中目標(biāo)組分的含量B.分離效率只需要用純度一個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，其他指標(biāo)不重要C.分離因子越大，說明分離越困難，分離設(shè)備的性能越差D.回收率越高，說明分離設(shè)備的能耗越高，經(jīng)濟(jì)性越差8、化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的溫度和壓力有關(guān)。對(duì)于一個(gè)吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡常數(shù)會(huì)如何變化？（）A.增大B.減小C.不變D.取決于壓力9、在化工過程的物料衡算中，以下哪種情況通常可以假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)？（）A.間歇操作B.連續(xù)操作且操作條件穩(wěn)定C.半連續(xù)操作D.以上情況均不可以10、在化工吸收塔的設(shè)計(jì)中，液氣比是一個(gè)重要的參數(shù)。當(dāng)液氣比增大時(shí)，以下哪種情況不會(huì)發(fā)生？（）A.吸收劑用量增加B.出塔氣體中溶質(zhì)濃度降低C.吸收塔的高度降低D.吸收操作的費(fèi)用增加11、在化工流體力學(xué)中，對(duì)于流體在管道中的流動(dòng)阻力，摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)之間存在一定的關(guān)系。當(dāng)雷諾數(shù)在2000到4000之間時(shí)，流體的流動(dòng)狀態(tài)是什么？（）A.層流B.湍流C.過渡流D.不確定12、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，需要考慮材料的選擇以適應(yīng)不同的工況。對(duì)于高溫高壓的化工設(shè)備，以下哪種材料通常不是首選？（）A.不銹鋼B.碳鋼C.鈦合金D.特種陶瓷13、在化工設(shè)備設(shè)計(jì)中，材料的選擇至關(guān)重要。對(duì)于一個(gè)需要承受高溫高壓且具有腐蝕性介質(zhì)的反應(yīng)容器，以下哪種材料最為適合？（）A.不銹鋼B.鈦合金C.陶瓷D.碳鋼14、對(duì)于化工熱力學(xué)中的理想氣體狀態(tài)方程，以下關(guān)于其適用條件的說法，哪一個(gè)是準(zhǔn)確的？（）A.理想氣體狀態(tài)方程適用于任何壓力和溫度下的氣體B.理想氣體狀態(tài)方程只適用于高溫、低壓且分子間無(wú)相互作用力的氣體C.理想氣體狀態(tài)方程對(duì)所有真實(shí)氣體在任何條件下都能準(zhǔn)確描述其性質(zhì)D.理想氣體狀態(tài)方程主要適用于液體，對(duì)氣體的適用性較差15、在化工熱力學(xué)的研究中，以下哪個(gè)參數(shù)常用于判斷混合物的非理想性程度？（）A.活度系數(shù)B.逸度系數(shù)C.壓縮因子D.偏心因子二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）請(qǐng)深入闡述化工過程中的多相流現(xiàn)象，包括氣液、液液、氣固等多相體系的流動(dòng)特性、相間傳質(zhì)和反應(yīng)，以及在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。2、（本題5分）化工分離過程中的離子交換操作常用于分離和提純離子化合物。請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹離子交換的原理和應(yīng)用領(lǐng)域，并討論離子交換樹脂的性能和再生方法。3、（本題5分）解釋在化工熱力學(xué)的實(shí)際氣體狀態(tài)方程中，對(duì)比態(tài)原理的應(yīng)用和意義。4、（本題5分）化工過程中的聚合反應(yīng)工程具有一定的復(fù)雜性，請(qǐng)說明自由基聚合、離子聚合和逐步聚合的反應(yīng)特點(diǎn)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并分析聚合反應(yīng)過程中的傳熱和傳質(zhì)問題。三、計(jì)算題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的管道系統(tǒng)中，流體的密度為900kg/m3，流速為3m/s，管道直徑為0.12m。在一段長(zhǎng)度為60m的水平直管中，摩擦系數(shù)為0.025。計(jì)算壓力降和功率損耗。2、（本題5分）某精餾塔分離二元混合物，進(jìn)料熱狀況為氣液混合物，其中氣相摩爾分?jǐn)?shù)為0.4，進(jìn)料中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.5，塔頂餾出液中輕組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.95，塔釜?dú)堃褐休p組分的摩爾分?jǐn)?shù)為0.05，回流比為3。計(jì)算進(jìn)料線方程和理論塔板數(shù)。3、（本題5分）某連續(xù)干燥過程中，濕物料的含水量從0.3（濕基）干燥至0.05（濕基），處理量為800kg/h。干燥介質(zhì)為熱空氣，進(jìn)口溫度為120℃，濕度為0.01kg/kg干空氣，出口溫度為80℃。絕干物料比熱容為1.5kJ/(kg·℃)。計(jì)算干燥介質(zhì)的消耗量。4、（本題5分）某化工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生一股含二氧化硫（SO?）的廢氣，流量為2000m3/h，SO?濃度為1000ppm（體積分?jǐn)?shù)）。現(xiàn)采用石灰乳（Ca(OH)?）進(jìn)行吸收處理，化學(xué)反應(yīng)式為SO?+Ca(OH)?→CaSO?+H?O。石灰乳中Ca(OH)?的濃度為10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），求所需石灰乳的流量（假設(shè)反應(yīng)完全）。5、（本題5分）某吸收塔用清水吸收混合氣中的溶質(zhì)A，進(jìn)口混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)為0.04，出口混合氣中A的摩爾分?jǐn)?shù)要求降低到0.004，平衡關(guān)系為y=0.65x，氣液比為1.2。求所需的填料層高度和塔徑（假設(shè)空塔氣速為1.1m/s）。四、案例分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家食品加工企業(yè)需要對(duì)生產(chǎn)過程中的油脂進(jìn)行回收利用。請(qǐng)分析可行的方法。2、（本題10分）某化學(xué)工程研究所在進(jìn)行一項(xiàng)新型材料的制備研